La NASA s’inquiète du refroidissement de l’atmosphère !

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J’avais laissé sur ce blog un billet, le 9 Octobre 2018, qui faisait état d’un refroidissement à venir du climat en raison de l’activité déclinante du Soleil. Les études réalisées au Langley Research Center de la NASA en Virginie sous la direction du docteur Marti Mlynczak viennent de confirmer que les phénomènes de changement du climat se passent très au dessus de nos têtes, c’est-à-dire dans la partie la plus externe de l’atmosphère appelée la thermosphère, et ils vont avoir une incidence, quoiqu’il se passe par ailleurs au niveau du plancher des vaches, sur le climat dans les prochaines années. En suivant l’évolution de la température de la thermosphère et de la dissipation d’énergie vers l’espace à l’aide d’un détecteur infra-rouge à bande large les dernières données indiquent que cette partie de l’atmosphère s’est brutalement refroidie.

La NASA s’intéresse tout particulièrement à ce qui se passe dans la thermosphère en raison du risque que fait courir ce refroidissement aux nombreux satellites artificiels qui circulent justement dans cette région et il y en a beaucoup de la NASA ! Si la thermosphère se refroidit elle se contracte et la densité des gaz la constituant augmente. Cette augmentation de densité accroit le frottement des satellites sur les molécules de gaz et peut alors compromettre le fonctionnement de ces derniers.

À l’aide des détecteurs infra-rouge satellitaires embarqués dans le satellite TIMED il a pu être montré que la contraction de la thermosphère est beaucoup plus importante pour le cycle solaire #24 qui se termine que pour le cycle #20, relativement faible en intensité magnétique, qui culmina en 1970 en considérant l’indice climatique de la thermosphère (TCI, Thermosphere Climate Index). Les deux composants atmosphériques les plus efficaces pour provoquer ce refroidissement de la thermosphère jusqu’à 250 km d’altitude sont le CO2 et l’oxyde d’azote NO. L’énergie radiative dissipée par ces deux gaz est mesurée pour le CO2 à la longueur d’onde de 15 microns et pour le NO à 5,3 microns, ce qui revient à dire aussi que le NO est trois fois plus efficace dans la contribution au refroidissement de la thermosphère par ces deux gaz. Mais comme il y a environ 10 fois plus de CO2 que de NO la contribution de ce dernier gaz au refroidissement de la thermosphère est plus faible mais loin d’être négligeable.

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Les mesures étalées sur plus de 4000 jours de mesures ont permis d’évaluer la quantité d’énergie dissipée vers l’espace exprimée en Watts pour l’ensemble de l’atmosphère, quantité égale à celle reçue du Soleil, ce n’est pas moi qui l’affirme mais les auteurs de l’étude. Cette dissipation est directement corrélée à l’énergie incidente solaire exprimée en Joules par seconde par mètre carré et par Hertz communément quantifié à la longueur d’onde de 10,7 centimètres (onde radio) et à l’intensité du champ magnétique terrestre. Le refroidissement de la thermosphère et par conséquent sa contraction, donc une augmentation de l’abondance de NO par unité de volume, provoque la formation de nuages à haute altitude (voir un autre prochain billet à ce sujet). Ce phénomène complexe peut constituer une autre explication de la dépendance du climat terrestre vis-à-vis de l’activité du Soleil.

Source et illustration : https://doi.org/10.1016/j.astp.2018.04.004 et 10.1002/2016GL070965 , articles aimablement communiqués par le Docteur Mlynczak

Crise climatique : le rôle de l’Océan Atlantique Nord (2)

 

Afin d’éclairer le précédent billet relatif au rôle de l’Océan Atlantique Nord sur le climat tant de l’Europe que du continent Nord-Américain je me suis plongé dans la lecture plutôt ardue d’un article paru dans le Journal of Geophysical Research (voir le doi) qui m’a aimablement été communiqué par les auteurs. Ce travail très technique avait pour but d’effectuer une analyse des données altimétriques satellitaires et des relevés des températures à l’aide de bouées fixes de la partie nord de cet océan au delà de 45 degrés-nord. En effet les courants et les régimes des vents existant au sud de ce parallèle n’ont pas été pris en compte dans cette étude car ils n’affectent que modérément l’évolution du climat tant en Europe continentale qu’en Amérique du Nord en raison de leur remarquable stabilité.

Toutes les données utilisées proviennent soit du consortium d’estimation de la circulation et du climat de l’océan (ECCOv4), soit du Met Office Hadley Center (EN4 2.0), soit de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, USA) et sont disponibles à l’état brut sur demande auprès de ces organismes.

À partir de ces données s’étalant sur la période 1993-2016 il a été possible de reconstruire l’évolution de la chaleur emmagasinée par l’océan sur la totalité de sa profondeur durant cette période, grandeur exprimée en joules puisqu’il s’agit d’une forme d’énergie. Cette reconstruction a fait appel à une analyse mathématique complexe dont je suis bien incapable de décrire les détails ici. Il s’avère que les eaux de l’Atlantique Nord suivent une tendance vers un refroidissement, tendance prononcée depuis 10 ans qui est loin d’être négligeable puisque entre 2006 et 2016 la température moyenne de l’Océan Atlantique Nord intégrée sur toute sa profondeur a chuté de 1 degré. Ce phénomène est beaucoup plus évident dans la représentation de la « chaleur » globale également intégrée sur toute la profondeur océanique (illustration en début de billet).

Il s’agit donc ici d’une confirmation du changement de régime du gyre sub-polaire de la Mer du Labrador (objet d’un précédent billet) et par voie de conséquence de l’affaiblissement du Gulf Stream qui va provoquer à n’en plus douter un refroidissement généralisé de l’Europe continentale. Certes, l’inertie thermique de l’Océan va contribuer à aplanir ce changement de climat sur la durée mais le processus est d’ors et déjà bien engagé. Il me paraît donc douteux voire suspect que le monde politique et les médias continuent à affirmer que le climat se réchauffe car tous les indicateurs, soigneusement rassemblés et analysés par des scientifiques d’une réputation qui ne peut pas être mise en doute, affirment le contraire …

Source et illustration : doi 10.1002/2017JC012845 Article aimablement communiqué par le Docteur Christopher G. Piecuch (très chaleureusement remercié ici) que je tiens à la disposition de mes lecteurs curieux.

Notes. 1. Explication de la figure : SPNA = sub-polar north atlantic, SST = sea surface temperature, ECCOv4 = Estimating the Circulation and Climate of the Ocean Consortium, EN4 = Met Office Hardley Center. La chaleur emmagasinée par l’Océan est exprimée en joules. Les températures et chaleur sont exprimées selon l’interpolation des optima fournis par la NOAA version 2 (NOAA = National Oceanic and Atmospheric Administration, USA). Il s’agit donc de l’écart par rapport à la valeur zéro de cette interpolation.

2. Je signale à mes lecteurs qui émettraient des doutes quant à mes prises de position au sujet du climat et de son évolution ainsi que de la plus grande majorité des billets à caractère scientifique de ce blog que je me réfère toujours – du moins dans la mesure du possible quand les auteurs daignent me communiquer sur ma demande leur article après publication – à des articles scientifiques publiés dans des revues à comités de lecture. Je m’abstiens de redigérer des articles sur ce blog en utilisant des sources parues dans les médias ou d’autres sites internet visiblement prédigérées quand il s’agit de science fondamentale ou appliquée. Je me réfère parfois à des dépêches d’agences de presse et je m’en excuse auprès de mes lecteurs car certaines de ces agences sont tendancieuses et politiquement orientées puisque celles-çi sont contrôlées par des organismes financiers qui ont leur mot à dire quant à l’opportunité de publication d’une quelconque information. Enfin j’évite de consulter les sites de vulgarisation scientifique qui sont également orientés politiquement et quand il m’arrive de consulter l’encyclopédie Wikipedia (en anglais, jamais en français, à croire que les contributeurs francophones à cette encyclopédie très bien documentée par ailleurs aient pour mission de faire passer des messages politiques subliminaux) je fais en sorte de pouvoir vérifier les informations qui y figurent en allant lire directement les articles qui sont référencés quand ceux-ci sont accessibles, ce qui n’est pas toujours le cas. Ainsi je considère que mon blog respecte globalement les règles de la déontologie scientifique de base qui furent durant toute ma carrière de chercheur en biologie fondamentale ma ligne de conduite.

Les risques existentiels encourus par l’humanité : une évaluation.

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Un petit groupe d’universitaires comprenant des mathématiciens, des biologistes, des informaticiens, des juristes ou encore des philosophes a constitué à l’Université de Cambridge une équipe très spéciale dont la mission est d’étudier les risques existentiels, en d’autres termes les menaces auxquelles l’humanité peut être confrontée dans un futur indéterminé. Tous les aspects de la politique, des sciences et des technologies ont été abordés par ce centre pour l’étude des risques existentiels (CSER, acronyme de Center for the Study of Existential Risk). Selon les évaluations qui ressortent de leurs travaux il est urgent de sensibiliser l’opinion au sujet de ces risques qui ne sont pas ceux que l’on croit communément.

# 1 Intelligence artificielle

Le plus grand risque que court l’humanité serait l’intelligence artificielle prise globalement, non pas seulement des super-ordinateurs dans lesquels des algorithmes complexes influencent nos choix, ce qui est déjà le cas avec Google, ayant pour conséquence un appauvrissement de notre liberté de décision, mais également les machines considérées globalement en particulier les robots. Le risque serait, si aucun contrôle n’est organisé à l’échelle planétaire dès aujourd’hui, une prise en otage de l’ensemble de l’humanité. Les machines décideraient entièrement pour nous. Ce n’est pas de la science-fiction du genre « Terminator » mais bien une réalité qui nous concerne tous et le CSER classe l’intelligence artificielle comme la plus grande menace pour l’humanité dès 2075.

# 2 Risque biologique

Le développement inimaginable il y a encore 30 années de la biologie moderne constitue le second plus grand risque pour l’humanité. Les outils modernes de la biologie moléculaire ont ouvert la boite de Pandore. Les biologistes sont capables, notamment à l’aide de l’outil CRISPR-cas9 de créer des virus nouveaux et de modifier des bactéries anodines pour les transformer en facteurs pouvant provoquer une pandémie totalement incontrôlable qui décimera en quelques années l’ensemble de l’humanité. Ce que craint le CSER est que la banalisation des outils de la biologie moléculaire permette à n’importe quel biologiste un tant soit peu expérimenté de procéder dans son garage à ce genre d’approche sans qu’aucun contrôle puisse être mis en place. Le risque biologique existe déjà et il est classé comme très élevé.

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# 3 Les armes autonomes

Ce risque, aussi, existe déjà : la perte de contrôle d’armements intelligents. Juste un exemple pour situer ce risque. L’armée sud-coréenne surveille sa frontière la séparant de la Corée du Nord à l’aide de robots construits par la firme Samsung. Ces machines sont capables de reconnaître un individu tentant de traverser cette frontière et de l’abattre sans l’autorisation d’une hiérarchie inexistante devenue inutile. Le CSER a imaginé les pires scenarii. Il suffirait de quelques camions remplis de robots intelligents pour détruire une ville entière. À l’extrême limite il deviendrait impossible d’identifier l’ennemi. Durant la guerre froide la stratégie était d’empiler des bombes nucléaires pour dissuader l’ennemi d’attaquer. Aujourd’hui il est tout à fait réaliste d’imaginer des armées sans combattants, des machines feront le travail en lieu et place des combattants traditionnels. Ce risque de guerre robotisée à l’aide de drones intelligents est déjà présent et devra faire l’objet de traités internationaux pour en limiter la portée. C’est l’une des retombées majeures du risque # 1.

# 4 Conflit nucléaire

Le CSER considère que le risque de conflit nucléaire entre les deux puissances (USA et Russie) possédant à elles deux plus de 90 % des armes nucléaires existant dans le monde serait surtout la conséquence d’une fausse alerte. Statistiquement et selon les leçons du passé la probabilité d’une fausse alerte initiant par erreur un conflit nucléaire conduisant à la disparition de l’humanité est de une fausse alerte tous les 14 ans. Il est donc loin d’être nul et l’équipe de Cambridge préconise une remise en question globale du risque de fausse alerte de la part des autorités russes et nord-américaines mais aussi chinoises, pakistanaises et indiennes. Sachant qu’un conflit nucléaire généralisé conduirait à une destruction totale de l’humanité le CSER classe pourtant ce risque comme peu élevé.

# 5 Risque climatique

Pour le CSER le risque du changement climatique d’origine humaine sur l’organisation de la société dans son ensemble doit être pris en considération mais il existe trop d’incertitudes pour évaluer l’ampleur de ce réchauffement ainsi que son impact sur l’humanité. Si ce risque existe déjà il est classé comme peu préoccupant par cet organisme de prospective.

# 6 Impact d’un astéroïde

Considéré comme probable au cours des 50 à 100 millions d’années à venir, classé très faible mais potentiellement aussi dévastateur que celui qui provoqua la disparition des dinosaures.

# 7 Invasion d’extra-terrestres

Si la probabilité de formes de vie intelligentes dans l’Univers n’est pas nulle une invasion de la Terre par des extra-terrestres a été considérée par le CSER mais classée imprévisible et extrêmement faible, ouf !

# 8 Manque de nourriture et famines massives

Compte tenu des prévisions de croissance de la population mondiale – 9,6 milliards d’habitants en 2050 – le risque de famine est loin d’être négligeable d’autant plus que l’accroissement des rendements agricoles de près de 70 % depuis la fin des années 60 repose entièrement sur la disponibilité en pétrole pour la production d’engrais et de produits chimiques permettant de combattre les ravageurs. Cette amélioration du rendement des cultures vivrières a probablement atteint son maximum et le risque étudié par le CSER est une attaque virale ou fongique massive de l’une ou l’autre des trois céréales les plus cultivées dans le monde, riz, maïs ou blé qui provoquerait une famine aux conséquences incontrôlables. La recherche et l’amélioration génétique des plantes afin qu’elles soient prémunies contre de tels dangers biologiques paraît nécessaire sinon urgente. Le CSER a évalué la venue de ce risque majeur vers les années 2050.

# 9 La rumeur des accélérateurs de particules

Un accident dans un accélérateur de particules comme celui du CERN « ferait » apparaître un petit trou noir qui finirait pas avaler tout ce qui l’entoure et au final jusqu’à la Terre entière. Sur le papier ce serait en théorie possible mais la probabilité qu’un tel évènement puisse arriver reste du domaine de la pure spéculation.

# 10 Un tyran planétaire

L’arrivée d’un homme à la tête d’une grande nation qui nierait les évidences scientifiques et technologiques pour accaparer pour lui et ses complices l’ensemble des richesses de la planète, une hypothèse qui semble avoir été abordée par le CSER dans la foulée de l’élection de Donald Trump qui a promis de mettre à plat l’affaire du réchauffement climatique. Comme des dizaines de milliers de chercheurs universitaires vivent de crédits alloués pour conforter l’hypothèse du réchauffement climatique d’origine humaine ils se sentent donc directement concernés et à leurs yeux un homme comme Donald Trump est dangereux car « il nie les évidences scientifiques ».

Cette énumération appelle quelques remarques. D’abord le dixième risque me paraît un peu spécieux. Qu’un groupe d’intellectuels considère que Donald Trump représente un danger pour la communauté scientifique parce qu’il doute de la véracité de la théorie du réchauffement climatique d’origine humaine me paraît excessif. J’aurais préféré un classement différent de ces risques en y incluant le risque d’un refroidissement du climat n’en déplaise aux tenants du dogme du réchauffement. La robotique, les machines intelligentes, les drones feront l’objet d’une étude internationale et de la mise en place d’un comité d’éthique ad hoc pour réguler les applications de ces technologies aussi bien que faire se peut de même qu’il existe des comités d’éthique qui se penchent sur l’utilisation des cellules embryonnaires humaines. Il s’agira d’une prise de conscience internationale quels que soient les intérêts industriels ou financiers en jeu. Personnellement je ne pense pas que l’asservissement de l’humanité toute entière par des machines puisse être plausible ni possible à moins que les hommes aient atteint un degré de dégénérescence intellectuelle avancé.

Les deux risques les plus préoccupants me paraissent être une attaque des grandes cultures vivrières par un ou des ravageurs incontrôlables comme c’est déjà le cas pour les frênes, les oliviers et les bananiers. Comme pour le phylloxéra et la vigne, l’ingéniosité humaine trouvera une parade mais un tel évènement laissera des traces douloureuses. Les risques « biologiques » pouvant se matérialiser par des expérimentations réalisées par un fou irresponsable sont également à craindre mais mettre au point un virus hautement pathogène tuera son inventeur avant qu’il ne se disperse dans la nature, un virus nécessite un « réservoir » et un vecteur. Je mettrai donc un gros bémol dans l’évaluation du risque # 2. Restent donc les risques # 5 et 8 qui se rejoignent dans le mesure où le refroidissement du climat annoncé par de nombreux géophysiciens et astrophysiciens aura pour conséquence une famine généralisée et une totale et profonde désorganisation de l’ordre mondial. Si j’étais membre du CSER je classerai ce risque en première urgence car apparaissant en 2025 au plus tard comme l’ont avancé des géophysiciens éminents.

Source et illustrations : Wired

Première illustration, quelques membres du CSER dans la prestigieuse bibliothèque de l’Université d’Oxford qui sent l’encaustique et le vieux parchemin. De gauche à droite Julius Weitzdörfer du CSER, Beth Barnes de la Future of Sentience Society, Stephen Cave du Leverhulme Center for Future Intelligence, Anders Sandberg, écrivain futuriste, Huw Price de l’Université de Cambridge et Jane Heal du CSER.